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《燃气轮机烟气回热循环利用控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2009年9月控制工程Sep.2009第16卷增刊ControlEngineeringofChinaVol.16,S2文章编号:167127848(2009)S220102203燃气轮机烟气回热循环利用控制研究杨家龙,路兴旺,郑洪涛,王涛(哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:介绍了某项目燃气轮机烟气热量再回收利用、降低排放的控制任务和控制重点。设计了合理利用烟气热量以提高能源利用效率的控制方案,建立了换热器冷水侧水出口温度随水流量变化而变化的传递函数,并分析了水温的变化规律。采用数字
2、PID控制算法对变频泵进行控制,整定了PID控制器参数,并对整个控制系统进行了Matlab/Simulink仿真,验证了此控制策略和方法的正确性和合理性。同时,从实际工程运用角度出发,使用STEP7软件,设计了烟气热量再回收利用的PLC控制程序和变频泵的变频控制程序。关键词:烟气热量;PID控制器;PLC中图分类号:TP273文献标识码:AReaserchonControlofUtilizationofGasHeatRecycleinGasTurbineYANGJia2Long,LUXing2wang,ZHENG
3、Hong2tao,WANGTao(CollegeofPowerandEnergySources,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China)Abstract:Theworkingprocessandtasksincontrolpointofgasreheatedrecycleofgasturbinecontrolsystemareintroduced1Designismadeforthereasonableutilizationoffluegasheatinord
4、ertoimprovetheefficiencyofenergyutilizationandestablishthetransferfunc2tionsaboutthetemperatureofsupplywaterandheatexchangerwithflowofsupplywater1TheparametersofPIDcontrolleraresetandsimulationisdonetothewholesysteminMatlab/Simulinktodemonstratethatthecontrol
5、strategyandmethodarecorrect1ToobtainthepurposeofpracticalapplicationthecontrolsystemofgasreheatedrecycleisdesignedbysystemofSiemensPLCunderSTEP7ofwatertemperatureandVVVF1Keywords:gasheat;PIDcontroller;PLC量,以保证能源效率得到较大的利用,这是本文研1引言究的目的和意义所在。随着对能源效率和环保的要求日益增加,节能
6、2换热器出口水温度控制过程及仿真模型循环装置和控制设施正得到越来越广泛的应用。对于简单循环燃气轮机系统,总能中超过60%的能在本系统中,烟气热量的回收利用主要是靠流量都以废热的形式排出。而且,排气温度通常在经3个换热器的水从烟气中吸收热量来实现的。而700K以上,因此这部分能量具有十分可观的回收本系统的控制重点就是流经3个换热器的水的温价值。化学回热循环是一种有效回收余热的先进循度。变频泵在运行中,温度传感器将温度检测点环方式,它利用燃气轮机排气的低端余热产生水蒸(饱和器出口处)的水温Tm传送给PLC(可编程控汽
7、,利用高端余热加热水蒸汽和柴油的混和气,使制器)内置PID,当水温低于设定温度值T时,PLC柴油在催化剂的作用下一部分裂解为氢气和二氧化内置PID发出降低变频调速器输出频率f的信号,碳,一部分裂解为气态中间产物,其余燃油被预蒸使电机转速降低,水泵的转速也相应随着降低,进发变成气态燃料。这些裂解后的气态燃料混和物不而流经3个换热器的水量减少,在载热体参数不变但可以很方便地与空气进行预混燃烧,而且其中的的情况下,补给水的温度Tm也随之升高;反之亦[324]氢气还能起到强化燃烧的作用,提高燃机低工况下然。[122]的燃
8、烧效率,可以明显改善系统的经济性能。1)换热器的数学模型对于逆流单流程的换整个循环方式的关键部分是烟气余热的回收。热器,其静态特性主要是输入变量T1i,T2i,G1,为了尽可能提高烟气的利用效率和满足燃机对水温G2对输出变量T1o,T2o的静态关系。如用函数形式度的要求,必须合理控制补给水流过换热器的流来表示,则为收稿日期:2009206228;收修定稿日期:200920
